Controlador de nível LC2650

LC2650

Controlador de nível LC2650

O LC2650 é um controlador de nível configurável para líquidos condutivos em caldeiras, tanques e vasos, com dois canais de alarme de nível alto/baixo, controle liga/desliga ou modulante e entradas de nível de 1-6 V ou 4-20 mA.

Controlador de nível para líquidos condutivos LC2650

O Spirax Sarco LC2650 é um controlador de nível configurável para líquidos condutivos em caldeiras, tanques e vasos. Ele compara o nível medido com um ponto de ajuste definido pelo usuário e utiliza a estratégia de controle selecionada para operar uma bomba, válvula solenoide ou válvula modulante. Dois canais de alarme independentes podem ser configurados individualmente para condições de nível alto ou baixo, proporcionando ao sistema de controle uma maneira prática de gerenciar o controle normal de nível e as funções de alarme a partir de um único instrumento com display gráfico.

O controlador destina-se a aplicações nas quais o sinal de nível, a saída de controle e a resposta dos alarmes precisam ser comissionados em conjunto. O LC2650 aceita um sinal de 1-6 V proveniente da configuração documentada com sonda capacitiva ou um sinal de 4-20 mA proveniente de um transmissor compatível. Quando é utilizada a configuração LP20, PA20 ou PA420, os documentos de origem especificam uma condutividade mínima de 5 uS/cm ou 5 ppm. A compatibilidade da instalação completa da sonda, do pré-amplificador, do transmissor e da caldeira deve ser verificada separadamente; o controlador não substitui as instruções da sonda nem os sistemas de segurança independentes da instalação.

Controle para condições variáveis de caldeiras e vasos

Para operação liga/desliga, o Spirax Sarco LC2650 pode comutar uma bomba ou válvula solenoide e fornecer duas saídas de alarme, juntamente com um sinal isolado de retransmissão de nível. Para operação modulante, ele pode acionar uma válvula motorizada por meio de uma configuração de acionamento do motor da válvula ou fornecer um sinal de controle de 4-20 mA para um posicionador. O mesmo controlador pode ser configurado para controle de dois elementos, utilizando um sinal de medidor de vapor para compensar a elevação aparente do nível que acompanha as mudanças na demanda de vapor. Quando a pressão ou a vazão da água de alimentação varia significativamente, o controle de três elementos acrescenta um sinal de vazão de água às entradas de nível e vapor.

Esses modos de operação são úteis quando uma caldeira precisa de mais do que um simples ponto fixo de comutação. Um sinal de medidor de vapor pode impedir que a resposta da água de alimentação acompanhe uma expansão aparente do nível no visor de nível, enquanto um sinal de medidor de água pode compensar as mudanças na vazão da água de alimentação. A configuração de controle ainda deve ser selecionada e comissionada para a caldeira, válvula, bomba e pontos de medição reais. O LC2650 fornece as funções do controlador; ele não determina o ponto de ajuste correto da caldeira, o nível de alarme, o dimensionamento da válvula nem o regime de tratamento de água.

Display gráfico, visualização de tendências e configuração protegida

O painel frontal combina um display gráfico LCD com um teclado de cinco botões. No modo de operação, o display pode mostrar a variável de processo, o ponto de ajuste e as informações de alarme por meio de gráficos de barras, enquanto uma tela de tendências registra a variação do nível ao longo de uma base de tempo selecionável. A linha de informações pode mostrar unidades, estado dos alarmes e status da bomba ou válvula. Isso proporciona aos operadores uma visualização direta do sinal de nível e do estado do controle, sem depender de um display separado para as verificações diárias.

Um menu de teste auxilia o comissionamento e o diagnóstico de falhas, permitindo que as entradas sejam medidas e as saídas sejam ajustadas pelo painel frontal. Um filtro selecionável pode aumentar o amortecimento quando a turbulência causa variações indesejadas do sinal. Os parâmetros de comissionamento são protegidos por um código de acesso, ajudando a reduzir alterações involuntárias no tipo de alarme, nível de alarme, modo de controle, ponto de ajuste, banda de controle e configurações de comunicação. O processo de configuração ainda deve ser realizado por pessoal competente que compreenda o esquema completo de controle da caldeira ou do vaso.

Integração com sistemas de controle

O LC2650 fornece retransmissão isolada de 0-20 mA ou 4-20 mA, de acordo com a configuração selecionada, contatos de relé para os dois canais de alarme e comunicação RS485 utilizando Modbus RTU. A interface RS485 é compatível com configurações de dois fios half-duplex ou quatro fios full-duplex. Um enlace infravermelho pode transferir parâmetros entre controladores compatíveis adjacentes; o LC2650 pode ser definido como mestre ou escravo infravermelho. Essas interfaces permitem compartilhar o nível, os alarmes e parâmetros selecionados do controlador com uma arquitetura de controle local, enquanto a fiação, a terminação, a blindagem e o aterramento devem seguir o guia de instalação e os requisitos da rede real.

Em uma instalação do Spirax Sarco LC2650, a disposição dos sinais separa a entrada de nível, as entradas opcionais dos medidores de vapor e água, o potenciômetro de realimentação, a saída de retransmissão, os terminais de acionamento do motor da válvula e os terminais de comunicação. O cabo blindado e um aterramento funcional local limpo são importantes para a configuração EMC documentada. O comprimento do cabo do transdutor é limitado a 100 m, e o comprimento do cabo RS485 é limitado a 1,200 m nas condições de cabo especificadas. Esses limites são dados de projeto para a instalação, e não garantias de que todas as instalações obterão a mesma qualidade de sinal.

Limites de montagem e ambientais

O controlador pode ser instalado em um trilho DIN de 35 mm, em uma placa de chassi ou em um recorte de painel. Ele deve ser montado verticalmente, com o display legível para o operador e o feixe infravermelho desobstruído quando unidades adjacentes se comunicarem. O produto é selado e não possui peças internas ou interruptores substituíveis pelo usuário. Destina-se ao uso interno, com uma faixa ambiente de 0 a 55 deg C e altitude máxima de 2,000 m. O invólucro de instalação deve fornecer proteção mínima IP54 ou o tipo UL50/NEMA aplicável especificado para o ambiente; as declarações IP65 e NEMA Type 4 do painel frontal nos documentos de origem aplicam-se somente dentro do escopo de aprovação especificado.

O desenho de informações técnicas identifica uma largura frontal aproximada de 52 mm, uma altura frontal de 140 mm e uma dimensão lateral de 120 mm. O desenho de instalação apresenta o recorte do painel, as posições dos furos de montagem e o espaçamento mínimo entre unidades adjacentes. Esses desenhos devem ser utilizados ao projetar um painel, e a instalação completa também deve fornecer proteção adequada contra condensação, poeira condutiva, água, calor, vibração, choque e interferência elétrica.

Verificações de seleção antes do pedido

Antes de especificar o Controlador de nível Spirax Sarco LC2650, confirme se o líquido está dentro da faixa condutiva prevista e escolha a configuração de sonda ou transmissor que forneça o sinal necessário em toda a faixa de nível. Confirme se a aplicação exige operação liga/desliga de bomba ou solenoide, acionamento do motor da válvula ou um sinal de 4-20 mA para posicionador. Para controle de dois ou três elementos, confirme os sinais disponíveis dos medidores de vapor e água, seu escalonamento e a resposta de controle necessária. Defina cada alarme como alto ou baixo, determine se o alarme deve permanecer retido e verifique como cada relé isolará ou sinalizará o equipamento correspondente da planta.

O projeto do painel deve considerar o requisito de montagem vertical, o recorte do painel de 45 mm por 92 mm mostrado no guia de instalação, o espaço mínimo de 15 mm entre as unidades para resfriamento, o acesso aos blocos de terminais fornecidos e os dispositivos obrigatórios de desconexão e proteção contra sobrecorrente. Verifique o tipo de cabo, a terminação da blindagem, o comprimento do cabo e as conexões de aterramento funcional antes da instalação elétrica. O controlador recebe circuitos perigosos de alimentação elétrica e relés, além de circuitos de sinais de baixa tensão; portanto, o isolamento, a proteção por fusíveis e a separação necessários devem ser incorporados ao painel.

Limites do sistema de segurança

Para uso em caldeiras a vapor, o LC2650 e sua sonda de nível são apenas componentes do sistema completo de controle e limitação. O guia de instalação exige configurações independentes de limitação de nível baixo de água, tubos ou câmaras de proteção separados para as sondas de nível, controladores independentes quando necessário e testes funcionais regulares dos controles e alarmes de nível de água da caldeira. Um regime adequado de tratamento de água também é necessário para uma operação segura, correta e contínua. Os regulamentos locais, as autoridades de aprovação, o órgão de inspeção da caldeira e o fabricante da caldeira continuam sendo as referências determinantes para o sistema finalizado.

Para projetos que especificam o Spirax Sarco LC2650, a decisão principal não é simplesmente se o display cabe no painel. A tecnologia de entrada, o modo de controle, a ação dos alarmes, a faixa de medição, a dinâmica da caldeira, as comunicações, o invólucro e o circuito de segurança devem ser compatíveis entre si. As tabelas técnicas, os diagramas de fiação e as instruções de instalação exatos apresentados a seguir fornecem os valores e procedimentos necessários para levar essa seleção a uma revisão controlada do projeto.

Limites do produto e da aplicação

O LC2650 é um controlador de nível para líquidos condutivos. Ele pode fornecer controle liga/desliga ou modulante para uma caldeira, tanque ou vaso e possui dois canais de alarme, cada um configurável como alarme de nível alto ou baixo.

ItemInformações verificadas
Meio de entradaNível de líquido condutivo, utilizando as configurações documentadas de sonda ou transmissor.
Condutividade mínima5 µS/cm ou 5 ppm quando utilizado com LP20, PA20 ou PA420, conforme especificado no guia de instalação.
Observação documentada sobre o limite operacional32 bar a 239 °C, conforme especificado na visão geral técnica do modelo exato. Esta é uma observação sobre a seleção do produto/sistema, e não uma classificação de pressão incondicional para um vaso, uma caldeira ou o invólucro do controlador.
Modos de controleControle liga/desliga, modulante, de dois elementos ou de três elementos, sujeito às entradas e à configuração de saída selecionadas.
MontagemTrilho DIN de 35 mm, placa de chassi ou montagem em painel. A unidade deve ser instalada verticalmente.

Painel frontal e display

O painel frontal possui um display gráfico LCD e um teclado de cinco botões. O display de operação apresenta quatro dígitos grandes, uma linha de informações e três gráficos de barras para a variável de processo, o ponto de ajuste e os alarmes. Um gráfico de tendências pode mostrar a variação do nível ao longo de uma base de tempo selecionada.

Painel frontal do LC2650 com visor gráfico LCD, teclado de cinco botões e controlos de gráfico de barras
Figura 1. Painel frontal do LC2650 e definições do teclado, adaptados de IM-P402-128 EMM Issue 7, página 9.

Fonte de alimentação e ambiente

ParâmetroValor
Faixa de tensão da rede elétrica110 V a 240 Vac a 50/60 Hz
Consumo de energiaMáximo de 7.5 W
UsoSomente para uso interno
Altitude máxima2,000 m (6,562 ft) acima do nível do mar
Temperatura ambiente0 a 55 °C (32 a 131 °F)
Umidade relativa80% até 31 °C (88 °F), diminuindo linearmente para 50% a 40 °C (104 °F)
Categoria de sobretensãoIII
Grau de poluição2 conforme fornecido; 3 quando instalado em um invólucro com pelo menos IP54 ou o tipo UL50/NEMA aplicável.
Invólucro de instalaçãoMínimo IP54 segundo EN 60529 ou Type 3, 3S, 4, 4X, 6, 6P ou 13 segundo UL50/NEMA 250, conforme aplicável à instalação.
Proteção do painel frontalIP65 verificado pela TRAC Global; NEMA Type 4 para lavagem com mangueira somente sob aprovação UL. Essas classificações aplicam-se ao painel frontal dentro do escopo especificado.
Torque dos parafusos do painel1.0 a 1.2 N m

Construção, terminais e cabos

ItemValor
InvólucroPolicarbonato
Painel frontalBorracha de silicone, 60 Shore
Terminais de alimentação elétrica e sinaisBlocos de terminais plugáveis com grampo ascendente e conectores aparafusados
Bitola do cabo do terminal0.2 mm2 (24 AWG) a 2.5 mm2 (14 AWG)
Comprimento de decapagem5 a 6 mm
Cabo da sonda, realimentação, medidor de vapor e medidor de águaAlta temperatura, blindado; 3 condutores para LP20/PA20 ou 2 condutores para o transdutor LP20/PA420 de 4-20 mA; 1 a 1.5 mm2 (18 a 16 AWG); máximo de 100 m.
Cabo de saída de 4-20 mAPar trançado blindado, um par, 0.23 a 1 mm2 (24 a 18 AWG), máximo de 100 m.
Cabo de comunicação RS485Par trançado blindado, 2 ou 3 pares, 0.23 mm2 (24 AWG), máximo de 1,200 m. Pode ser utilizado cabo blindado Category 5/5E, com folha metálica ou malha, até 600 m.

Nota de segurança: Utilize somente os conectores fornecidos pela Spirax Sarco ou conectores de substituição aprovados. Conectores diferentes podem comprometer a segurança e as aprovações.

Dados técnicos de entrada

EntradaParâmetroValor
Tensão de nívelTensão mínima0 Vdc ou 1 V com a função OUTRANGE selecionada
Tensão máxima6 Vdc; máximo absoluto de 7 Vdc
Impedância de entrada28 kΩ
Precisão5% FSD na faixa de operação
Repetibilidade2.5% FSD na faixa de operação
Resolução14 bits, aproximadamente 0.15 mV
Tempo de amostragem260 Hz
4-20 mACorrente mínima / máxima0 mA / 22 mA
Impedância de entrada110 Ω
Precisão5% FSD na faixa de operação
Repetibilidade2.5% FSD na faixa de operação
Resolução14 bits, aproximadamente 1 µA
Tempo de amostragem260 Hz
Alarme de valor fora do intervaloTensão: alarme de nível baixo abaixo de 0.2 Vdc, recuperação acima de 1 Vdc; alarme de nível alto acima de 6.5 Vdc, recuperação abaixo de 6 Vdc. Corrente: alarme de nível baixo abaixo de 2.5 mA, recuperação acima de 4 mA; alarme de nível alto acima de 21 mA, recuperação abaixo de 20 mA.

Dados técnicos das saídas

SaídaParâmetroValor
Alimentação de 24 VdcTensão nominal24 Vdc
Corrente máxima25 mA
Saída de 0/4-20 mACorrente mínima / máxima0 mA / 20 mA
Tensão de circuito abertoMáximo de 19 Vdc
Resolução1% FSD
Carga máxima de saída500 Ω
Isolamento / taxa de saída100 V / 10 saídas por segundo
Saídas de reléContactos2 x relés inversores unipolares (SPCO)
Tensão máxima250 Vac
Carga resistiva3 A a 250 Vac
Carga indutiva1 A a 250 Vac
Carga de motor CA1/4 HP (2.9 A) a 250 Vac; 1/10 HP (3 A) a 120 Vac
Serviço pilotoC300 (2.5 A), circuitos de controlo/bobinas
Vida útil elétrica / mecânica3 x 105 operações ou mais, dependendo da carga / 30 x 106 operações

Comunicações

InterfaceParâmetroValor
RS485Camada físicaDuplex integral de 4 fios ou semiduplex de 2 fios
ProtocoloFormato Modbus RTU
Isolamento60 Vac/dc
Carga do recetorAté 256 dispositivos, sujeito à condição de carga unitária indicada
Taxa de saídaAté 10 tramas por segundo
InfravermelhosCamada físicaIrDA
Velocidade de transmissão38,400
Alcance / ângulo de funcionamento10 cm / 15 graus
Segurança ocularNão excede os limites de emissão acessíveis para a Classe 1 de acordo com as informações da fonte citada.

Dimensões e massa aproximadas

A ficha de informações técnicas apresenta dimensões aproximadas de 52 mm de largura frontal, 140 mm de altura frontal e 120 mm de dimensão lateral/profundidade. A massa aproximada é de 550 g. Utilize o desenho do recorte de instalação para fabricar o painel e respeite a distância especificada entre unidades adjacentes.

Limite de instalação: O produto deve ser instalado num painel de controlo industrial adequado ou num invólucro resistente ao fogo e não deve ser instalado no exterior sem proteção adicional contra intempéries.

Dimensões frontais e laterais aproximadas do LC2650, mostrando dimensões de 52 mm, 140 mm e 120 mm
Figura 2. Dimensões frontais e laterais aproximadas do LC2650, extraídas de TI-P402-134 AB Edição 6, página 4.

Nota de segurança, instalação e manutenção

Estas informações técnicas, por si só, não contêm informações suficientes para uma instalação segura. A unidade funciona com tensões perigosas e deve ser instalada, colocada em funcionamento e mantida por pessoal qualificado, utilizando IM-P402-128 EMM Edição 7 e os requisitos locais aplicáveis relativos a eletricidade, caldeiras e homologações.

Não tente abrir o produto selado. Os controlos e alarmes do nível de água da caldeira exigem testes e inspeções, embora o próprio controlador não necessite de manutenção preventiva especial. Para o sistema completo, siga as instruções do guia de instalação relativas à cablagem, ao invólucro, aos fusíveis, à terra funcional, à sonda e às comunicações.

1. Informações de segurança

O funcionamento seguro do LC2650 só é garantido quando este é corretamente instalado, colocado em funcionamento, utilizado e mantido por pessoal qualificado, em conformidade com este guia. Aplicam-se também os requisitos gerais de instalação e segurança relativos à construção da instalação, às ferramentas e ao equipamento de proteção.

Utilização prevista e limites do sistema

Verifique se o produto é adequado para o fluido e a aplicação previstos. Verifique a adequação dos materiais, a pressão, a temperatura e os respetivos valores máximos e mínimos. Se um limite do produto for inferior ao limite do sistema, ou se uma avaria puder provocar sobrepressão ou sobreaquecimento perigosos, instale um dispositivo de proteção adequado.

Determine a situação de instalação correta. Os produtos Spirax Sarco não foram concebidos para suportar tensões externas provenientes do sistema ligado; o instalador deve considerar e minimizar essas tensões.

Pessoal competente e condições de trabalho

Antes de realizar trabalhos detalhados, garanta um acesso seguro, uma plataforma de trabalho protegida e iluminação adequada. Avalie a presença de líquidos ou gases perigosos, o risco de explosão, a falta de oxigénio, as superfícies quentes, o fogo, o ruído e as máquinas em movimento em redor da instalação. Todos os trabalhos devem ser realizados ou supervisionados por uma pessoa devidamente competente, e o pessoal operacional deve receber formação sobre a utilização correta do produto.

Controlo do nível de caldeiras a vapor

Instale dois sistemas independentes de limitação de nível baixo de água nas caldeiras a vapor. Instale as sondas de nível em tubos ou câmaras de proteção separados, com distância suficiente entre as pontas das sondas e a terra. Cada sonda deve ser ligada a um controlador independente. Os relés de alarme de nível baixo devem isolar o fornecimento de calor à caldeira, conforme exigido pelo projeto aprovado do sistema.

Um alarme de nível alto de água pode fazer parte do controlo de nível ou constituir um sistema separado. Quando for necessário um alarme independente de nível alto de água, os respetivos relés devem isolar tanto a alimentação de água como o fornecimento de calor à caldeira. Os limitadores de água da caldeira exigem testes funcionais regulares.

Sistema completo e tratamento de água

A sonda de nível e o LC2650 são apenas parte do sistema de controlo completo. São necessários cablagem adicional, relés, indicadores de alarme e outros circuitos. Utilize um regime adequado de tratamento de água para garantir um funcionamento contínuo, seguro e correto, e consulte as autoridades competentes e uma empresa especializada em tratamento de água.

Precauções elétricas e de compatibilidade eletromagnética

Todos os materiais e métodos de cablagem devem estar em conformidade com as normas EN e IEC aplicáveis. O guia cita IEE Regulations, BS 7671, EN 12953, EN 12952 e EN 50156, juntamente com os requisitos locais. As precauções contra eletricidade estática devem ser sempre respeitadas. O ruído elétrico, os transmissores de rádio próximos e os rádios móveis podem causar interferências; considere uma proteção adequada da linha de alimentação CA quando for provável a existência de ruído na rede elétrica.

Pressão, temperatura e acesso

Isole a pressão e efetue a sua descarga segura para a atmosfera antes de iniciar os trabalhos. Considere o isolamento duplo, o bloqueio ou a identificação das válvulas fechadas e nunca suponha que um sistema está despressurizado apenas porque um manómetro indica zero. Após o isolamento, aguarde que a temperatura normalize para evitar queimaduras. Disponibilize proteção pessoal adequada contra produtos químicos, temperatura, radiação, ruído, queda de objetos e riscos para os olhos ou o rosto.

Manuseamento, congelamento e eliminação

Avalie os riscos do manuseamento manual e utilize um método adequado de elevação ou manuseamento. Proteja o produto contra o congelamento quando necessário. Durante a eliminação, cumpra os requisitos locais e nacionais. O produto é reciclável quando manuseado com o devido cuidado, salvo indicação em contrário.

Símbolos e devoluções

Siga os símbolos do documento relativos a isolamento duplo ou reforçado, terra funcional e de segurança, choque elétrico, perigo geral, circuitos de corrente isolados e circuitos sensíveis a ESD. Ao devolver equipamento, forneça informações por escrito sobre resíduos de contaminação ou danos mecânicos que possam representar um risco para a saúde, a segurança ou o ambiente.

2. Instruções para o utilizador e informações de entrega

2.1 Receção e armazenamento

Inspecione a embalagem no momento da entrega e registe os danos visíveis na guia de entrega da transportadora. Desembale cuidadosamente e verifique se existem danos ou itens em falta. Notifique imediatamente a Spirax Sarco e a transportadora se for detetado algum problema.

Antes da instalação, armazene o produto entre 0 e 65 °C (32 e 149 °F) e entre 10% e 90% de humidade relativa, sem condensação. Antes de ligar a alimentação elétrica, certifique-se de que não existe condensação no interior da unidade.

2.2 Acesso do operador

Deve ser utilizada uma instrução para o operador em vez da secção de colocação em serviço, quando apropriado, para que o código de acesso de colocação em serviço não seja divulgado desnecessariamente. O código de acesso de reposição do alarme só pode ser divulgado quando o responsável pelo sistema o considerar necessário.

2.3 Operação pelo painel frontal

Os botões para cima e para baixo percorrem os menus. Os botões horizontais alternam entre o gráfico de barras e o gráfico de tendência no modo de funcionamento. O botão OK elimina erros ou alarmes quando mantido premido durante cinco segundos e também é utilizado para entrar no modo de colocação em serviço e confirmar um parâmetro ou dígito intermitente.

O visor apresenta a variável de processo e os parâmetros de controlo em dígitos grandes, uma linha de informação para o estado de controlo e as unidades, e três gráficos de barras percentuais para a variável de processo, o ponto de ajuste e os alarmes. A linha de informação alterna com o estado da bomba ou da válvula; se ocorrer um alarme, é apresentado o tipo de alarme.

3. Visão geral do sistema

3.1 Função

O LC2650 compara a entrada de nível com o ponto de ajuste e controla o nível de água de uma caldeira, tanque ou recipiente através do acionamento de uma bomba, válvula ou válvula solenoide.

ConfiguraçãoFunções documentadas
Controlo ligar/desligarControlo de bomba ou solenoide, duas saídas de alarme e retransmissão isolada de nível de 0/4-20 mA.
Controlo modulanteAcionamento de motor de válvula ou sinal de controlo de 4-20 mA, duas saídas de alarme e retransmissão isolada de nível.
Controlo de dois elementosControlo modulante com um sinal de realimentação do medidor de vapor para compensar alterações na procura de vapor.
Controlo de três elementosControlo de dois elementos com um sinal adicional de caudal de água para compensar variações no caudal de água de alimentação.

3.2 Entradas

  • Sonda ou transmissor de nível: 1-6 V ou 4-20 mA.
  • Medidor de vapor: 4-20 mA para compensação de dois elementos.
  • Medidor de água: 4-20 mA para compensação de três elementos.
  • Potenciómetro de realimentação para uma configuração de acionamento de motor de válvula.

3.3 Saídas e funções

  • Saída de controlo configurável para uma bomba ou válvula modulante.
  • Duas saídas de relé para alarmes de nível alto ou baixo.
  • Retransmissão isolada de 0-20 mA ou 4-20 mA.
  • Acesso RS485/Modbus a parâmetros selecionados.
  • Comunicação por infravermelhos entre controladores compatíveis adjacentes.

Um filtro adicional pode aumentar o amortecimento em condições turbulentas. A função de teste pode medir as entradas e definir as saídas a partir do painel frontal. Os parâmetros de colocação em serviço estão protegidos por um código de acesso.

3.4 Configurações típicas de dois e três elementos

Quando a procura de vapor muda subitamente, o nível aparente no visor de nível pode subir mesmo enquanto a massa de água está a diminuir. Uma configuração de dois elementos utiliza o sinal do medidor de vapor para alterar a ação de controlo e evitar uma resposta inadequada da válvula. Uma configuração de três elementos acrescenta um medidor de caudal de água quando a pressão ou o caudal da água de alimentação varia consideravelmente. Estes exemplos não substituem o projeto de controlo nem o procedimento de colocação em serviço do fabricante da caldeira.

Controlo de nível de caldeira de dois elementos LC2650 com sonda de nível, medidor de vapor e válvula motorizada
Figura 1. Exemplo de controlo de dois elementos com uma sonda de nível, um medidor de vapor e uma válvula motorizada, de IM-P402-128 EMM Issue 7, página 20.

4. Instalação mecânica

Instale o produto num painel de controlo industrial adequado ou num invólucro à prova de fogo para proteção contra impactos e condições ambientais. É exigida, conforme aplicável, uma proteção mínima de IP54 segundo a EN 60529 ou Tipo 3, 3S, 4, 4X, 6, 6P e 13 segundo a UL50/NEMA 250. É necessária proteção adicional em condições de poeira condutora ou humidade.

Instale o produto apenas na orientação vertical. Mantenha desimpedido o feixe de infravermelhos entre produtos adjacentes e assegure que o visor pode ser lido facilmente. Mantenha fechadas as portas do painel de controlo ou do invólucro da caldeira, exceto durante a instalação ou manutenção. Não instale no exterior sem proteção adicional contra as condições atmosféricas. O produto é selado e não possui peças substituíveis nem interruptores internos; não tente abri-lo.

4.1 Montagem em calha DIN

  1. Instale o clipe fornecido num dos dois conjuntos de orifícios de montagem traseiros para selecionar a posição de altura.
  2. Fixe o clipe com os dois parafusos fornecidos.
  3. Engate completamente o clipe de mola na calha DIN de 35 mm.

Aviso: Utilize apenas os parafusos fornecidos com o produto.

4.2 Montagem em placa de chassis

  1. Perfure a placa de chassis utilizando as dimensões da Figura 12.
  2. Instale a unidade na placa e fixe-a com dois parafusos, porcas e anilhas através das ranhuras superior e inferior do invólucro.

Aviso: Não perfure o invólucro do produto nem utilize parafusos autorroscantes.

Placa do chassi e diagrama do recorte do painel do LC2650, com recorte de 45 mm por 92 mm e orifícios de montagem de 4.2 mm
Figura 2. Desenho da placa de chassis e do recorte do painel. Mostra o recorte de 45 mm x 92 mm, os orifícios de montagem de 4.2 mm, a folga mínima de 15 mm e a dimensão de 120 mm do invólucro.

4.3 Montagem no recorte do painel

Para a montagem no painel com a moldura, utilize um painel com pelo menos 1 mm de espessura. O painel frontal possui insertos roscados M4 x 0.7 integrados. Utilize os dois parafusos M4 x 25 mm, as anilhas de fibra, a junta e a moldura fornecidos, quando necessário. Não utilize parafusos com comprimento superior a 25 mm devido ao risco de choque elétrico.

  1. Corte e perfure o painel de acordo com as dimensões indicadas na Figura 12.
  2. Retire a película protetora da junta fornecida e aplique-a na face frontal do produto.
  3. Instale a moldura no exterior do painel, quando necessário.
  4. Instale a unidade pela parte traseira do painel e fixe-a com os parafusos, anilhas e moldura fornecidos.
  5. Aperte os parafusos M4 a 1.0-1.2 N m.

Arrefecimento e espaçamento: Assegure uma folga mínima de 15 mm entre as unidades. As dimensões dos orifícios de montagem são as mesmas para a montagem em painel e na parede.

5. Instalação elétrica

Aviso: Isole a alimentação elétrica antes de tocar nos terminais de cablagem. Os terminais podem apresentar tensões perigosas. Utilize apenas os conectores fornecidos ou substitutos Spirax Sarco aprovados, assegure que não existe condensação no interior da unidade e ligue corretamente a alimentação elétrica.

5.1 Requisitos gerais de cablagem

  1. O pessoal de instalação e manutenção deve estar qualificado para trabalhar com tensões perigosas sob tensão.
  2. A cablagem do edifício proporciona isolamento primário e proteção contra sobrecorrente. Inclua proteção contra sobrecorrente de 3 A em todos os condutores de fase; se ambos os fios de alimentação estiverem protegidos, o funcionamento de um também deve acionar o outro.
  3. Instale um dispositivo de proteção contra sobrecorrente de atuação rápida de 3 A em cada circuito de relé.
  4. Os contactos dos relés devem ser alimentados pela mesma fase que a alimentação elétrica.
  5. Instale a cablagem de acordo com a IEC 60364, EN 50156, BS 6739 ou o código elétrico local aplicável. Utilize o fio com a classificação de temperatura especificada quando exigido pelo mercado de destino.
  6. Ligue as blindagens dos cabos conforme indicado para cumprir os requisitos de EMC e mantenha isolamento duplo ou reforçado nos circuitos externos.
  7. Fixe os condutores junto ao bloco de terminais para que um fio solto não possa alcançar partes acessíveis.
  8. Disponibilize um dispositivo de seccionamento próximo, acessível e claramente identificado, que desligue todos os condutores de fase, tenha capacidade de corte suficiente, não interrompa a terra de proteção e cumpra a IEC 60947-1 e a IEC 60947-3.

5.2 Cablagem da alimentação elétrica

As ligações dos terminais estão identificadas nas fichas de terminais. Instale fusíveis em todos os condutores sob tensão e mantenha isolamento duplo ou reforçado entre a alimentação elétrica perigosa sob tensão ou os circuitos de relé e os circuitos de tensão extrabaixa de segurança. Os diagramas de cablagem mostram os relés e interruptores na posição de alimentação desligada.

Cablagem do circuito de alimentação do LC2650 para o relé de controlo, relés de alarme e fusíveis de 3 A
Figura 3. Circuito da alimentação elétrica visto de baixo. Os relés de controlo, alarme e alimentação são apresentados na posição de alimentação desligada.

5.3 Cablagem de sinais e terra funcional

Pode ser criado um circuito de terra se um fio ou uma blindagem ligar dois pontos de terra com potenciais diferentes. Siga o diagrama para que as blindagens sejam ligadas à terra apenas numa extremidade. O terminal de terra é uma terra funcional e não uma terra de proteção. O produto possui isolamento duplo, mas o terminal de terra funcional deve ser ligado a uma terra local limpa para poder drenar interferências elétricas e cumprir os requisitos de EMC.

Terminais do circuito de sinal do LC2650 para sonda de capacitância, entradas do medidor, realimentação e saída de 4-20 mA
Figura 4. Circuito de sinais visto de cima. O diagrama identifica as ligações da sonda de nível, do medidor de vapor, do medidor de água, da realimentação, da retransmissão e do posicionador da válvula.

5.4 Cablagem da sonda e do transmissor

O comprimento máximo do cabo para todos os transdutores é de 100 m. Quando são utilizadas uma sonda capacitiva e um pré-amplificador PA20, selecione a sensibilidade correta no pré-amplificador. Assegure que a resistência entre o corpo da sonda e a tubagem ou o corpo da caldeira é inferior a 1 ohm. Não ligue o terminal 54 a qualquer outra terra. Ligue o terminal de terra funcional a uma terra local limpa no painel.

A saída de nível de uma sonda capacitiva PA20 ou LP20 pode ser ligada em cadeia a mais de um instrumento quando cada instrumento recetor aceita um sinal de 1-6 Vdc. Apenas um instrumento precisa de fornecer a alimentação nominal de 24 V para o PA20. Para um transmissor PA420 ou outro transmissor de 4-20 mA, siga a configuração alimentada pelo circuito ou autoalimentada adequada a esse transmissor e ligue a blindagem conforme indicado.

5.5 Cablagem EIA/TIA-485 e Modbus

O produto pode ser ligado como escravo a uma rede multidrop EIA/TIA-485 de dois ou quatro fios. Para half duplex de dois fios, ligue os terminais 91 e 90. Para full duplex de quatro fios, remova a ligação. Ligue o comum do barramento à terra de proteção num único ponto, normalmente no mestre ou próximo dele. Considere terminar as duas extremidades mais afastadas de um barramento longo para adaptar à impedância da linha de transmissão.

Circuito RS485 Modbus full-duplex do LC2650, mostrando os terminais 90 a 98 e a ligação do mestre
Figura 5. Circuito RS485 Modbus full duplex visto de cima. A ligação de dois fios e as notas sobre terminação continuam no guia de origem.

6. Colocação em serviço

Toda a colocação em serviço é realizada a partir do painel frontal. A entrada no modo de colocação em serviço interrompe o controlo normal: o relé de controlo ou a saída de 4-20 mA fecha a válvula, ou a bomba desliga-se. Os relés de alarme continuam a funcionar. Regresse ao menu de funcionamento para retomar o controlo normal.

Se nenhum botão for premido durante mais de cinco minutos, o controlador regressa ao modo de funcionamento e ocorre um erro. Uma colocação em serviço incompleta pode deixar o controlador incapaz de fornecer um controlo correto. O código de acesso de colocação em serviço deve ser mantido sob o controlo de pessoal devidamente formado.

6.1 Calibração rápida do nível

  1. Entre no modo de colocação em serviço mantendo premido o botão OK durante cinco segundos e introduza o código de acesso autorizado.
  2. Defina o nível real no topo do visor de nível e guarde a calibração do nível alto.
  3. Defina o nível real na parte inferior do visor de nível e guarde a calibração do nível baixo. O nível de água deve permanecer visível no visor de nível.
  4. Selecione a configuração de controlo ligar/desligar ou proporcional necessária e conclua a calibração relevante da válvula, da bomba ou da retransmissão.
  5. Defina o ponto de ajuste, a banda de controlo, o tipo de alarme, o nível de alarme, a histerese, o atraso e o comportamento de retenção para cada alarme.
  6. Termine a colocação em serviço e teste o sistema completo, incluindo os circuitos de alarme externos e a resposta de proteção da caldeira.

6.2 Principais funções de colocação em serviço

Área do menuFunção
MODOTeste manual da saída da válvula ou da bomba durante a colocação em serviço.
NÍVELSeleciona a entrada de 1-6 V ou 4-20 mA, o alarme de fora de gama e a filtragem da entrada.
VAPORConfigura a entrada do medidor de vapor e o desvio de vapor para o controlo de dois elementos.
CONTROLOSeleciona o controlo ligar/desligar ou proporcional e o ponto de ajuste, a banda de controlo, a ação integral e a ação da saída, quando aplicável.
ALARME 1 / ALARME 2Define cada alarme como alto ou baixo e configura o nível, a histerese, o atraso e a retenção.
SAÍDAConfigura as definições de retransmissão, acionamento da válvula e comunicação RS485/Modbus, incluindo o endereço e a taxa de transmissão.
VISOR / TENDÊNCIAConfigura as unidades apresentadas e a base de tempo do gráfico de tendência do nível.
TESTEMede as entradas e define manualmente as saídas para apoiar a colocação em serviço e a localização de falhas.

As definições do tipo e do nível de alarme devem estar em conformidade com os regulamentos aplicáveis a caldeiras e com o projeto aprovado do sistema. Um alarme retido permanece ativo até ser cancelado através do procedimento autorizado de colocação em serviço ou de reposição; a remoção da alimentação elétrica não elimina necessariamente um alarme retido.

7. Comunicações

7.1 Barramento de infravermelhos

Os controladores compatíveis podem comunicar através de um barramento de infravermelhos entre unidades adjacentes. Os parâmetros de até sete produtos podem ser transmitidos para uma unidade equipada com RS485. O LC2650 pode ser designado como mestre ou escravo. O controlador ligado à rede RS485 deve ser posicionado à esquerda dos escravos no barramento de infravermelhos e configurado como mestre de infravermelhos. Não cubra nem obstrua o feixe de infravermelhos.

7.2 Endereçamento RS485

É aplicado um deslocamento de endereço de acordo com a posição de cada unidade no barramento de infravermelhos. O mestre tem um deslocamento de 0 e as unidades à sua direita utilizam deslocamentos sucessivos de 100. Consulte o resumo completo dos registos Modbus no guia de origem ao integrar o controlador num sistema de supervisão.

8. Manutenção

Leia as informações de segurança antes da manutenção. Não são necessários trabalhos especiais de assistência, manutenção preventiva ou inspeção do controlador selado. Durante a instalação ou manutenção, proteja a parte traseira do produto contra poluentes ambientais ou realize o trabalho num ambiente seco e limpo.

Os controlos do nível de água da caldeira e os alarmes de nível requerem testes e inspeção. Siga as orientações aplicáveis à caldeira e as instruções do sistema completo Spirax Sarco. Utilize um pano humedecido com água da torneira, água desionizada ou álcool isopropílico para a limpeza. Outros materiais de limpeza podem danificar o produto e invalidar a garantia.

9. Localização de falhas

Aviso: Estão presentes tensões perigosas. Apenas pessoal devidamente qualificado deve localizar falhas no produto, e o produto deve ser isolado da alimentação elétrica antes de tocar nos terminais de ligação. Os fusíveis dos relés devem ser substituídos pelo fabricante ou por um departamento de assistência acreditado.

A cablagem incorreta é a causa mais comum de falhas durante a instalação e a colocação em serviço. Utilize o menu de teste para examinar os seis canais de entrada visualizáveis e determinar se o controlador está a receber os sinais esperados.

Condição apresentadaVerificações iniciais
Visor não acendeIsole a alimentação elétrica, verifique a cablagem e os fusíveis externos, confirme que a tensão da rede está dentro da especificação e, em seguida, restabeleça a alimentação. Se o sintoma persistir, considere a possibilidade de sobretensões ou picos de tensão provenientes da rede elétrica.
O visor piscaIsole a alimentação elétrica, desligue os fios de sinal e restabeleça a alimentação para realizar uma verificação controlada. Volte a ligar os fios de sinal um de cada vez e investigue o sensor, transdutor ou módulo externo associado à falha.
O produto liga-se e depois desliga-seVerifique a continuidade e a estabilidade da tensão da alimentação elétrica, a temperatura ambiente e o consumo total de energia. A proteção térmica interna pode atuar quando os limites indicados são excedidos.
Fora do intervalo, alto ou baixoMeça a entrada e confirme que a tensão ou a corrente não excede os limites técnicos de entrada do produto. Verifique a cablagem do sensor, as blindagens, a sensibilidade e a configuração do transmissor.
Alarme 1 ou Alarme 2Verifique o funcionamento da caldeira, a configuração do alarme, o sistema de abastecimento de água e o circuito externo do alarme/relé. Confirme se o alarme está configurado para nível alto ou baixo e se está retido.
Alarme retidoEntre no modo autorizado de colocação em serviço e utilize o procedimento correto de reposição. Limpar a mensagem do visor por si só não liberta necessariamente o relé de alarme.

Limite de referência: Este fragmento de instalação e manutenção é condensado de IM-P402-128 EMM Issue 7. Preserve o guia de origem como documento de controlo para a avaliação de segurança específica do local, a cablagem, a colocação em serviço, os registos Modbus e as decisões relativas à localização de falhas.

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